制膜工艺简介

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2021-09-28   环球过滤分离技术网   nanopure9

制膜工艺:

一,为NIPS,即非溶剂致相分离法（Nonsolvent Induce Phase Separation），又称湿法。它的工艺流程是将聚合物溶于溶剂中，形成均相溶液，这时再缓慢加入与溶剂互溶性更强的试剂（称为萃取剂）把溶剂萃取出来，形成以聚合物为连续相、溶剂为分散相的两相结构，再除去溶剂，得到具有一定孔结构的聚合物。

二，热致相分离法，英文缩写TIPS，是Thermally Induced Phase Separation 的简称，他是1981年由美国A.J.Castro提出的一种新的制备聚合物微孔膜的方法，并申请了专利。它的工艺过程及原理是在聚合物的熔点以上，将聚合物溶于高沸点，低挥发性的溶剂（又称稀释剂）中，形成均相溶液。然后降温冷却。在冷却过程中，体系会发生分相过程。这个过程分两类，一类是固-液相分离（简称S-L相分离），一类是液-液相分离（L-L相分离）。控制适当的工艺条件，在分相之后，体系形成以聚合物为连续相，溶剂为分散相的两相结构。这时再选择适当的挥发性试剂（即萃取剂）把溶剂萃取出来，从而获得一定结构的聚合物微孔膜。

用热致相分离法制备微孔膜通为以下五步：

（1）在一定温度下，按一定比例配制铸膜液。首先要选择一种高沸点、低分子质量的稀释剂，此稀释剂在室温下为液体或固体，升高时与高聚物形成均相溶液。该均相溶液在开涂膜时其温度必须小于稀释剂的沸点，且通常比原料的熔点或玻璃化温度高25~100℃。

（2）将上述溶液预制成所需的形状，如薄膜、块状、中空纤维等。

（3）溶液在冷却过程中发生相分离并伴随着纤维的固化。

（4）一般可用溶剂萃取、减压等方法脱除稀释剂。

（5）通常蒸发除去萃取剂，形成微孔结构。

与NIPS相比，TIPS有以下优点：

1）与传统的非溶剂致相分离法相比，TIPS法适用于常温下溶解性差、甚至由于高度结晶而不溶解的聚合物，因此TIPS法的适用范围更为广泛。

2）TIPS法制膜的成型过程中需要控制的参数少，因此过程更容易实现稳定和连续；制得的膜孔径分布均匀，空隙率高，强度好。

3）TIPS法制得膜结构形态多样化，更容易满足实际应用的需要。

4）它通过较为迅速的热交换促使高分子溶液分相，而不是缓慢的溶剂-非溶剂交换。

5）TIPS法避免了NIPS法优于存在溶剂-非溶剂交换，导致成膜液中部分溶剂参与了聚合物凝胶化，所以孔隙率低的缺点。

6）TIPS法可用于难以采用NIPS法制备的结晶性聚合物微孔滤膜的制备，而且TIPS法的影响因素要比NIPS法少，更容易控制。

7）由TIPS法可获得多种微观结构，如开孔，闭孔，各同向性，各异向性，非对称等。

  除此之外，两种方法制备出来的膜丝，在性能上也会存在一定的差异。热法制备的超滤膜丝强度更好，耐性更强；湿法制备的超滤膜丝质地较为柔软，在实际应用中的优势体现在节约了曝气量，降低运营成本。同时，热法制膜的成本相比湿法要高，成品价格也就更高。

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